정류 변압기는 전기 분해, 전기 도금, 야금 및 리튬{0}}배터리 동박 제조 생산 라인의 핵심 전원 공급 장치 역할을 합니다. 고조파 및 높은-맥동 전류와 관련된 조건에서 작동하기 때문에 손실 프로필은 표준 배전 변압기보다 더 복잡합니다. 이러한 손실은 무-부하 손실, 부하 손실, 표류(추가) 손실의 세 가지 주요 유형으로 분류됩니다. 운영 에너지 소비와 생산 전기 비용은 모두 이러한 범주에 직접적으로 연결되어 있습니다.
I. 정류기 변압기 손실의 세 가지 유형에 대한 자세한 설명
1. 없음-부하 손실(철 손실, P₀)
이 손실은 변압기 코어의 규소 강판 내에서 발생하며 히스테리시스 손실과 와전류 손실이라는 두 가지 구성 요소로 구성됩니다. 변압기가 고전압 측에서 전원이 공급되고-코어에 교류 자기장이 생성되자마자 이 손실은{2}}하류에 생산 부하가 있는지 여부에 관계없이-꾸준히 지속되며 부하 크기에 따라 변하지 않습니다.
이 손실 값은 규소강 재질, 코어의 설계 자속 밀도 및 전력 주파수에 따라 결정됩니다. 작동 중에 정류기 시스템은 코어의 자화 과정을 지속적으로 방해하는 상당한 고조파 전압을 생성합니다. 이로 인해 국지적인 자기 포화가 발생하고 코어 가열이 증가할 수 있습니다. 결과적으로, 동일한 사양에 대해 정류기 변압기의 무{2}}부하 손실은 표준 배전 변압기보다 높습니다. 장비가 장기간 유휴 대기 상태로 유지되면 철 손실로 인해 지속적이고 비생산적인 전력 소비가 발생합니다.
2. 부하 손실(구리 손실, Pₖ)
이 손실은 1차 권선과 2차 권선에 있는 구리 도체의 저항으로 인해 발생하는 열로 인해 발생합니다. 줄의 법칙에 따르면 전력 손실은 부하 전류의 제곱에 정비례합니다. 정류기 변압기의 저-전압 측 출력 전류는 수천 또는 심지어 수만 암페어에 도달할 수 있으므로 2차 권선, 저-전압 리드 및 연결 구리 버스바는 열 발생의 주요 원인이자 최대-작동 중에 에너지 소비의 주요 원인입니다.
부하가 떨어지면 구리 손실이 감소합니다. 반대로, 장치에 과부하가 걸리면 손실이 급격히 증가합니다. 이는 전기 비용을 증가시킬 뿐만 아니라 권선 온도를 높이고 절연체 노후화를 가속화하며 변압기의 수명을 단축시킵니다.
3. 추가 손실(정류 변압기 특유의 손실)
추가 손실은 표준 전력 변압기의 총 손실 중 작은 부분을 차지하지만 정류기 작동 조건에서는 고조파 및 누설 자속으로 인해 크게 증가합니다. 이러한 손실은 주로 세 가지 구성요소로 구성됩니다. 즉, 권선 도체 내의 고조파 와전류-전류 손실; 탱크, 코어 클램프 및 구조용 강철을 관통하는 누출 자속으로 인한 표유 손실; 낮은-전압, 높은-전류 구리 버스바 및 터미널 인터페이스에서의 접촉 손실. 추가적인 손실로 인해 장비의 온도가 상승하고 전반적인 에너지 효율이 저하됩니다.
II. 정류 변압기의 기본 에너지-절약 논리
에너지 절약을 위한 핵심 전략은 철손, 동손, 생산 라인 부하 특성에 따른 추가 손실을 독립적으로 제어하는 동시에 운영 스케줄을 최적화하여 비생산적인 열 발생으로 인한 에너지 낭비를 최소화하는 것입니다.
1. 무-부하 손실 감소:고급-등급, 초박형, 저손실-냉간 압연-실리콘 강판을 활용합니다. 자기 포화를 방지하기 위해 설계 단계에서 코어 자속 밀도를 낮추십시오. 장기간의 무부하 작동-과 관련된 지속적인 철 손실을 제거하기 위해 일시적으로 유휴 상태인 정류기 장치의 전원을 즉시 차단합니다. 이는 특히 여러 장치가 간헐적으로 작동하는 시설에 적합한 방식입니다.
2. 부하 손실 감소:고조파로 인한 와전류 가열을 완화하기 위해 대형-단면-무산소-구리 도체와 전치된 병렬 권선 구조를 사용합니다. 저전압 구리 버스바의-단면적을 늘리고-접촉 표면을 처리(예: 은도금 또는 연마)하여 접촉 저항을 줄입니다. 업계 내에서 Xintailong은 통합 구조 설계를 사용합니다.정류기 변압기코어와 권선을 관리하는 동시에 구리 및 철 손실을 제어하는 전략을 최적화하여 다양한 DC 생산 라인 전반에 걸쳐 장기적이고 지속적인 운영을 위한 -에너지 절약 요구사항을 충족합니다-.
3. 정류기-특정 추가 손실 최소화:12-펄스 또는 24-펄스 위상-변환 정류기 아키텍처를 구현하여 소스에서 고조파 성분을 억제합니다. 누설 자속 와전류 경로를 차단하기 위해 코어 클램프와 탱크 벽에 저투자율 강철을 사용합니다. 권선 배열을 최적화하여 누설 자속을 효과적으로 전달하고 강철 구조물의 표류 가열을 줄입니다.
4. 생산 일정 및 운영을 위한 에너지-절약 전략:연중무휴 24시간 전원이 공급되지만 일반적으로 경부하에서 작동하는 장비의 경우 철 손실이 낮은 모델에 우선순위가 부여됩니다. 최대 부하에서 지속적으로 가동되는 생산 라인의 경우 구리 손실을 최소화하기 위해 권선 도체 단면적을 늘리는 데 중점을 두고 있습니다. 여러 개의 정류기 유닛이 병렬로 작동하는 경우 단일 유닛의 과부하로 인한 과도한 손실을 방지하기 위해 로드 밸런싱이 적용됩니다. 전압 조정 방법은 에너지 소비에도 영향을 미칩니다. 빈번한 DC 전압 조정이 필요한 생산 라인은 부하 전압 조정을 활용하여 사이리스터의 깊은 위상-변환과 관련된 고조파 손실을 줄여야 합니다. 반대로, 안정적인 작동 조건과 최소한의 전압 조정이 필요한 소규모 생산 라인은 초기 장비 투자와 장기 운영 에너지 비용 사이의 균형을 유지하기 위해 무부하(-무부하) 전압 조정을 사용해야 합니다.-
